本文關(guān)鍵詞：干旱脅迫下發(fā)菜固氮酶基因（nifH、nifD、nifK）的差異表達與基因克隆

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【摘要】：發(fā)菜是一種陸生固氮藍藻,主要分布于干旱、半干旱荒漠草原地區(qū),是當(dāng)?shù)刂饕纳锕痰Y源和拓荒植物。固氮酶由固氮基因nif礦編碼,在鉬鐵固氮酶系統(tǒng)中,nifH基因編碼鐵蛋白,nifD基因和nifK基因編碼鉬鐵蛋白。本研究通過qRT-PCR技術(shù),分析不同干旱脅迫下發(fā)菜固氮酶基因nifH、nifD、nifK在轉(zhuǎn)錄水平的表達變化；根據(jù)同源物種設(shè)計簡并性和特異性引物,克隆nifH、 nifD、nifK基因全長,研究其原核表達并進行生物信息學(xué)分析。結(jié)果表明：(1)發(fā)菜固氮酶nifH、nifD和nifK基因隨藻體含水量的逐漸降低,基因在轉(zhuǎn)錄水平上的表達量呈逐漸增加；(2)根據(jù)簡并性引物和特異性引物克隆獲得長度為894 bp的nifH基因,GenBank登陸號為Banklt1901364 (KU886163);1443 bp的nifD基因,GenBank登陸號為BankIt1901385(KU886164)；1536 bp的nifK基因, GenBank登陸號為BankIt1901391 (KU886165);(3)將nifH、nifD和nifK基因在大腸桿菌中表達,分別獲得一個約36kD、57 kD、和58 kD的外源蛋白；(4)生物信息學(xué)分析表明：①nifH、nifD和nifK核苷酸序列和氨基酸序列均具有較高的保守性；②nifH在第240位的丙氨酸親水性最強,第273位的谷氨酸疏水性最強：nifD在第28位的賴氨酸親水性最強,第359位的蛋氨酸疏水性最強；nifK在第51位的酪氨酸親水性最強,第76位的苯丙氨酸疏水性最強；③nifH蛋白的Ser有4個磷酸化位點、Thr有3個磷酸化位點和Tys有2個磷酸化位點；nifD蛋白的Ser有12個磷酸化位點,Thr有10個磷酸化位點,Tys有6個磷酸化位點；nifK蛋白的Ser有15個磷酸化位點,Thr有8個磷酸化位點,Tys有6個磷酸化位點。④nifH、nifD和nifK蛋白均為膜外蛋白。nifH、nifD、nifK基因編碼的蛋白,二級結(jié)構(gòu)主要由a螺旋、隨機卷曲、折疊和轉(zhuǎn)角構(gòu)成。三級結(jié)構(gòu)預(yù)測結(jié)果,nifH、nifD、nifK序列與數(shù)據(jù)庫中X晶體衍射結(jié)構(gòu)相似度分別為52%、70%和55%。研究結(jié)果為進一步研究發(fā)菜固氮酶基因的分子結(jié)構(gòu)和發(fā)菜響應(yīng)干旱脅迫的固氮機理及氮代謝過程奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：寧夏大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：Q943.2

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1 陳耀祖 ,黃殿群;《固氮酶活性中心模型物中硫的微量測定》一文的補充[J];蘭州大學(xué)學(xué)報;1980年03期

2 吳生堂;利用氣相色譜測定固氮酶活性[J];中國油料;1981年04期

3 周鴻賓,賀玉成,王毅巖,杜大至,蘇巧梅,袁長芳;用比色法測定固氮酶活性方法的研究[J];微生物學(xué)通報;1982年05期

4 賴伍江,白震谷;共邊活口駢聯(lián)雙立方烷固氮酶活性中心固氮模型的量化處理[J];廈門大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1983年02期

5 鐘澤璞;施定基;王發(fā)珠;崔志有;;溫度、含水量和光照對發(fā)菜固氮酶活性的影響[J];Journal of Integrative Plant Biology;1992年03期

6 薛林貴,王維國;固氮酶活性的翻譯后調(diào)節(jié)的研究現(xiàn)狀及展望[J];甘肅高師學(xué)報;1998年03期

7 徐曄;張金池;王廣林;莊家堯;;固氮酶的研究進展[J];生物學(xué)雜志;2011年04期

8 ;固氮酶活性中心模型和鐵鉬輔基模擬體合成的研究進展[J];廈門大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1980年01期

9 賀逸秋,陳漢才,宋鴻遇;光合細菌Rhodopseudomoaos capsulata固氮酶合成的光促誘導(dǎo)[J];植物生理學(xué)報;1981年02期

10 忻新泉;陳漢文;戴安邦;;固氮酶活性中心的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)機理[J];南京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1981年04期

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1 曹澤星;張乾二;;固氮酶的理論模擬研究[A];中國化學(xué)會第九屆全國量子化學(xué)學(xué)術(shù)會議暨慶祝徐光憲教授從教六十年論文摘要集[C];2005年

2 李久蒂;李永興;匡柏健;;聯(lián)合固氮耐銨工程菌的研究和應(yīng)用[A];第九屆全國土壤微生物學(xué)術(shù)討論會論文摘要[C];2001年

3 田宏;張德罡;姚拓;;草坪草根際聯(lián)合固氮菌菌株篩選及其固氮酶活性的初步研究[A];中國草學(xué)會草坪專業(yè)委員會第六屆全國會員代表大會及第九次學(xué)術(shù)研討會論文匯編[C];2004年

4 徐正金;劉小龍;羅明;;三種典型荒漠灌木內(nèi)生固氮菌及固氮酶基因nifH多樣性分析[A];第四屆全國微生物資源學(xué)術(shù)暨國家微生物資源平臺運行服務(wù)研討會論文集[C];2012年

5 黃世貞;陳惠成;唐建陽;Ladha J.K;;水稻與根瘤菌相互作用的研究[A];中國的遺傳學(xué)研究——中國遺傳學(xué)會第七次代表大會暨學(xué)術(shù)討論會論文摘要匯編[C];2003年

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1 胡興蓮;非豆科植物也能固氮[N];山東科技報;2002年

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1 榮良燕;岷山紅三葉根際促生菌及有益特性研究[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

2 徐玲花;塔克拉瑪干沙漠微生物固氮酶基因多樣性及其活性的研究[D];中國地質(zhì)大學(xué);2014年

3 趙穎;含鉻或錳的新型固氮酶的純化，特性和結(jié)晶[D];中國科學(xué)院研究生院（植物研究所）;2005年

4 趙德華;固氮酶催化N_2和H～+還原的機制[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2004年

5 劉元;巴西固氮螺菌Yu62在玉米根部的定殖固氮芽孢桿菌的分離及其glnB基因的研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

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3 樊慧俐;斯氏假單胞菌A1501固氮島中NifA依賴的未知功能基因轉(zhuǎn)錄特性研究[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2009年

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5 代淑賢;固氮施氏假單胞菌雙組分系統(tǒng)CbrAB碳氮代謝調(diào)控功能研究[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2012年

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7 樊穎;固氮斯氏假單胞菌A1501泌銨突變株的構(gòu)建及其理化特性[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2009年

8 張志剛;棕色固氮菌突變株DJ194和UW3中固氮酶蛋白的研究[D];西北大學(xué);2007年

9 王瑞;固氮施氏假單胞菌ACC脫氨酶基因acdS的功能鑒定[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2011年

10 陳清華;大腸桿菌氮代謝調(diào)節(jié)蛋白GlnG對假單胞菌固氮島表達的調(diào)控[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2013年

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